基于CDIO模式的电子技术课程教学研究

李文

摘 要 为提高本科生的专业技能，培养应用型人才，在电子技术系列课程中实施CDIO高等工程教育模式，从课程理论教学和实践环节两个方面进行课程改革的研究和总结。该方法对转换学生的学习观念和思维模式起到积极的促进作用，加深了对相关知识点的理解。

关键词 CDIO；电子技术；电子辅助设计

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）22-0088-02

Research on Teaching of Electronic Technology Courses based on CDIO Model//LI Wen

Abstract In order to improve the undergraduates professional skill

and train applied talents， CDIO engineering education model was carried in the series of electronic technology courses. Courses reform

was studied and summarized from theory teaching and practice tea-ching. The method played the positive role in transforming students learning ideas and changing the model of thinking problems， and deepened students understanding of relevant knowledge.

Key words CDIO； electronic technology； electronic design auto-mation

1 前言

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）是構思—设计—实现—运行的教育模式，2000年由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学组成的跨国研究组织提出。该教学模式的特点是以产品为目标，经历从研发到运行整个周期，建立课程中理论知识和实践能力的直接联系，从而激发学生学习的主动性。这种教学模式对所学内容抽象枯燥、技术经验要求高的工科学生具有极大的挑战性，在高校教学中引起较大的反响与教学改革研究[1-3]。笔者结合所教电子技术课程的CDIO教学改革，对教学体会进行总结和讨论。

2 理论教学

教无定法，多种教学法并用 电子技术课程系列包括电路原理、模拟电子技术和数字电子技术，是高等院校电子信息及自动化类的专业基础课。这类课程的显著特点是理论性和工程实践性强，而且相关技术发展快，和人们的日常生活有着密切联系，在教学中很难用一种模式贯穿始终。启发式、引导式、讨论式、案例式等，应该结合所学内容的特点适当选择一种或几种方法，不能千篇一律地“满堂灌”。此外，针对CDIO模式特点，理论教学应该配合好，让学生在“产品”层面上先掌握切实可行的知识，不必要求学生在课堂上完全理解理论难点，可以通过实践环节对理论知识进行再认识、再提高。

与时俱进，及时引入新技术 电子技术发展迅速，教科书上的内容都是基础理论和知识，耳熟能详的新产品、新技术可以引起学生很大的兴趣。教师应该摒弃传统教学理念，在专业上具有与时俱进的思想，善于发现并适当引入这些先进知识和技术，以开阔学生视野，对知识追根溯源、形成体系。如模拟电路中“场效应管”一节，不仅场效应管的工作原理抽象，不易理解，而且种类繁多，很容易弄混。在教学中，除了和双极型三极管进行对比学习外，教师还可以介绍场效应管在现代电子产品及集成电路中所占有的优势和地位，引入行业术语，结合技术参数，进一步理解理论知识。

转变角色，教师紧密配合学生 对于非重点校的本科生，教师必须考虑到学生实际的接受知识的能力，不可要求过高或过急。如果要求太高、难度太大，学生在面临巨大压力的时候不仅没有动力，而且会挫伤他们的自信心和积极性。教师的角色由“严格要求”转变到“热情鼓励”，保护学生的自信心，激发他们的热情和潜力。布置的任务要具有可行性，不能难倒大部分学生，而且在保证质量的前提下，要尽可能新颖别致，每一步都既独立又相互联系。如在教学放大器时，可以先让学生设计最简单的交流小信号放大电路，然后依次提出更高要求，如静态工作点稳定的放大电路，以及具体的设计指标，进而学习各项参数的相互关系及优化措施，最后设计功率放大器。

在教学环节中，教师要密切关注学生动态，建立联系群，有问题及时沟通讨论，既要锻炼学生的自主能力，也要防止走太大的弯路，否则既影响教学进度，又挫伤学生的学习积极性。在这种教学模式下，真正达到让学习者主动建构知识的目的，实现自己获取知识、自我更新甚至创造新知识的理想目标。

3 实践教学

权力下放，让每个学生都有选择权 实践活动是实施CDIO模式的主要环节。实践教学包括实验教学、延续教学、兴趣小组等形式。首先将必要的实验技能和基础知识进行训练，学生自愿组合，教师布置基本题目且一定要把方案进行分解，一步一步进行。学生可以通过查阅资料、讨论，在基本题目的基础上自主添加内容。教师在给定成绩时不以最后的实验结果为作为成绩评定的唯一依据，而是要注重过程学习评价，合理给出成绩。

延续教学和兴趣小组是进行CDIO的黄金场所，集上网查阅、分组讨论、焊接组装等于一体，低年级的学生制作了“玩具小熊”“简易电子琴”“闪烁胸针”等，高年级学生制作了“循迹小车”“电子钟”“智能交通灯控制装置”

等。通过这种训练，学生不仅体会到所学专业知识的应用场合，更可贵的是在整个过程中都从用户需求出发，设计中考虑到实用性、经济性和趣味性，使得思维更加的全面和成熟。

因材施教，让每个学生都有成就感 每个学生的专业基础和兴趣不同，在进行CDIO模式教学时也应该因材施教、灵活掌握，充分发挥每个学生的自主性，即进行个性化教学，这是培养学生应用能力和创新意识的重要途径。大部分学生的学习兴趣需要培养，让每个学生都有成就感是激发兴趣的有效手段。在整个过程中，学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及团队协同力都能得到培养，个性才能够得到充分发挥，这是实施CDIO教学模式的重要保证。

在当今网络和信息发达的社会中，知识的获取突破时间、空间的限制，计算机网络给每个学生的个性化学习创造了很好的条件。在产品创意、设计思想、技术实现等方面对每个学生要求的侧重点不同，不搞“一刀切”。实践证明：学生之间相互影响的作用是很大的，有些对专业不感兴趣的学生在组员的影响下不甘落后、奋起直追，相比教师一味说教效果更理想。

EDA技术的必要性 对电子技术课程而言，产品设计与实践需要必要的教学条件，但是很多高校不能达到硬件要求。同时，在进行電子产品的设计中为缩短设计周期，减少设计成本，也需要电子辅助设计（EDA）技术。常用EDA软件有Multisim、Protel、ORCAD等，让学生在完成实验的过程中掌握电路的设计和仿真技能，在设计题目的重点或难点环节应用EDA技术，可以锻炼学生改变元器件参数和改善电路性能的能力。

如放大器的设计与仿真、数字电子表、电容的充放电过程等，通过仿真，学生可以直观理解电路原理，便捷地改变电路参数，对实际电路的焊接和调试做到心中有数。在空调制冷机自动控制中，利用仿真软件中的正弦波模拟实际温度变化引起的电压变化信号，可以让学生方便练习电压比较器中阈值电压值的设计。仿真技术的运用不仅提高了学习效率，而且让学生更直观地体会重要参数的物理意义，尤其是参数设计不合理情况下的后果。

4 结语

CDIO教学理念体现了系统性、科学性和先进性的统一，代表了当代工程教育的发展趋势，使得工程教育改革具体化、可操作、可测量，并对学生和教师都具有重要指导意义。基于CDIO的电子技术课程教改克服了传统教学方法的不足，不但促进了理论教学质量，而且增强了学生主动学习的意识，对所学专业具有整体认识。而且基于产品的教学高度，使得电路、模拟电子、数字电路及单片机等课程有机地联系起来，提高了学生的专业综合素质。参考文献

[1]陈冬松，孙阳春.CDIO工程教育模式下的工科院校人才培养途径[J].现代教育管理，2011（11）：34-37.

[2]康全礼，陆小华，熊光晶.CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报，2008，31（4）：15-18.

[3]姜大志，孙浩军.基于CDIO的主动式项目驱动学习方法研究：以Java类课程教学改革为例[J].高等工程教育研究，2012（4）：159-164.